Tema 4 Desplazamiento frontal de petrleo por agua Desplazamiento del oil= f (expansin de gas, empuje hidrulico, segregacin grab.). Ecuacin de flujo fraccional Caudal= velocidad *rea = (,,,,,) =

=

=

Anlisis de Leverett de velocidad volumtrico , = ( , + ,())

() = ,

= = = + = flujo fraccional = = , =

,,

, = .()

,,

= = / = . = Mtodos de prediccin del comportamiento de la inyeccin de agua El mtodo ideal seria aquel que establezca un propsito en la base al flujo de fluidos, arreglo de pozos y heterogeneidad de los reservorios = (,,, ) = ( , , ) = (, , , , ) Yacimientos estratificados (heterogneos) =mtodo STILES Y DYKSTRA PARSONS (supone avance proporcional a K, asume empuje =pistn) Yacimientos homogneos = mtodo BUCKLEY Y WALGE Mtodo analtico = (Bo, So) Desplazamiento de oil por wter yacimientos estratificados Los estratos de mayor o menor K presentan continuidad lateral

Asume:

geometra lineal distancia de avance es proporcional a la K abs no excite flujo cruzado la produccion cambia de oil a h2o la produccin frac de h2o depende de md de capacidad de flujo de oil y de md/ft que comienza a producir h2o todas las capas tienen la misma , Kro, al frente de la inundacin y la misma Krw detrs del frente de

saturacion

Teora de desplazamiento Mtodo Beckley - Leverett En el avance frontal () se tiene que la cantidad de agua que entra al volumen diferencial ( ) me nos la cantidad de agua que sale de del volumen diferencial ( ) en un intervalo de tiempo es igual al incremento de agua dentro del elemento ((2 1)) Igualando Ec. ( ) ( ) = ((2 1))

( ) = (2 1)

=

( )() = (

=

La derivada se evala mediante grafica en cada punto de anlisis

, =

,,

Mtodo Welge Consiste en trazar una recta tangente a la curva de flujo fraccional de fluido desplazante La saturacin en el punto de la tangencia corresponde a la saturacin del fluido desplazante en el frente Recuperacin fraccional de petrleo

= ()

Tiempo de surgencia

= Tema 5 Inyeccin de gas como mtodo de recuperacin secundaria En fluido inyectado debe incrementar la presin y desplazar al petrleo hacia los pozos estos estn en funcin de la eficiencia de barrido y desplazamiento Inyeccin dispersa.- usa arreglos a fin de uniformizar la distribucin de gas, se aplica arreglos de 4, 5, 7 o mas. La eleccin del arreglo depende de:

- Conformacion del reservorio - Estructura y continuidad de las areniscas

- Variacion de porosidad y permeabilidad - Numero y posicin de los pozos ya existentes

Desventajas son a) Ef. barrido menor, b) Se presenta conificacion de gas mas a menudo c) una alta densidad de inyeccin significa mayores costos Inyeccin externa.- tiene mejor barrido y presenta ayudas de la segregacin gravitacional Tiempo del inicio de la inyeccin No existe algo exacto debido a diversos variables tcnicos como econmicos, es conveniente iniciar la inyeccin cuando la presin es igual o ligeramente menor a la presin de saturacin. Normas practicas para la inyeccin de gas

incrementa en volumen de petrleo producido mantener la presin o evitar la declinacin rpida almacenar al gas para usos futuros

- adecuado y seguro fuente de abastecimiento -ensanchamiento uniforme de la capa de gas -rgimen controlado de produccin evitando aumento RGP e innecesaria disipacin o circulacin de gas

La declinacin de la presin varia inversamente con el aumento del volumen de la capa de gas y la utilizada energa depender de la de la cantidad de gas libre en el reservorio El circuito bsico de una inyeccin de gas establece 3 faces

fase de recoleccin de gas fase almacenaje y tratamiento del gas fase de bombeo

Tema 6 Procesos miscibles El petrleo que se denomina residual puede deberse a algunas de las siguientes razones

energa para moverlo es muy dbil o agotada se encuentra en areas no drenadas existe dao en la formacin en petrleo esta retenido o entrapado por el agua y roca de formacin

El principal factor determinante del petrleo residual so las fuerzas capilares Las fuerzas capilares se presentan cuando se tiene las fases de oil y agua en un sistema poroso donde el fluido mojante (agua) entrampa e incluso obstruye la salida del fluido no mojante (oil) ec. muskat

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el valor de x no depende la de permeabilidad pero si de la viscosidad y mojabilidad de la roca Proceso miscible La palabra miscible significa capaz de ser mezclado en cualquier proporcin sin separacin de fase La inyeccin miscible se inyecta unbache o volumen de fluido miscible con oil y se lo empuja en el yacimiento con un fluido desplazante

El principio bsico es inyectar un bache de solvente que disolver completamente al oil el cual puede ser alcohol, acetona, gas condensado, CO2, GNL, gas remanente de combustin Los procesos miscibles se los aplica en 3 sistemas

a) procesos con bache miscible a alta presin.- el fluido ideal, su preparacin industrial es muy alta, por tal se usa baches reducidos combinados con baches de soluciones limpiadoras, una desventaja es que pueden precipitarse compuestos asfalticos del oil que pueden taponear o daar los conductos del reser ;el empleo del solvente depender del tipo de oil, tipo de reser, caractersticas de la Roca, factores econmicos la relacin del VOL de petrleo recuperado al volumen del solvente inyectado decrece en la misma proporcion que se incrementa la viscosidad del petrleo.

b) proceso con gas a alta presin.- consiste en inyectar gas eco a alta presin y se aplica en especial a yaci de petrleo muy voltil, un mtodo muy usado es el gas proveniente de la combustin descartado el uso de gas rico en metano o etano.

c) procesos con gas enriquecido.- consiste en aadir un determinado volumen de propano y butano al gas inyectado a la formacin, los componentes ligeros del gas se condensan incrementando el volumen y disminuyendo su viscosidad, la desventaja de este mtodo el alto costo del gas enriquecido, la viscosidad del gas es mucho menor y esta desfavorece la relacin de movilidades para evitar eso se mezcla gas con agua

Inyeccin de CO2.- desventaja en comportamiento del CO2 en el oil es muy complejo y requiere muchos anlisis de lab, se lo combina con agua ya que puede afectar a la viscosidad, disminuyendo la saturacin residual de pet su uso se recomienda en reser de oil pesado

Calculo de volmenes de inyeccin Se tiene dos tipo de mesclas en zonas distintas , solvente-oil y fluido desplazante-solvente El conocimiento del tamao de la zona termina el requerimiento mnimo de solvente La distancia a recorrer es otro factor determinante La dimensin de la zona de mezcla crecer como la raz cuadrada de la distancia recorrida Tema 7 Recuperacin terciaria Los mtodos de recuperacin terciaria bsicamente introducen energa al reser y comprende 3 tipos

procesos trmicos. es de mayor uso actual se aplican dos tipos a) mtodo de combustin in situ.- consiste en la combustin de los compuesto mas pesados del oil iniciada

en la inyeccin de aire por medio de los pozos y propagando la combustin por todo el reser los requerimientos de aire estn medidos en laboratorio en temimos de cft de aire por cft de roca sometida a combustin, se sabe que la relacin es 1-2 de HC por cft de arenisca y 12-1 lb de air por lb de HC asi que tenemos 160 cft de air para 1cft de arenisca la recuperacin final varia entre una alta (70-80%) para oil ligeros en yac de alta porosidad y una baja de (20-30%) en oil pesados en yac de baja porosidad

b) mtodo de inyeccin de vapor de agua.- el calor se genera el superficie y lo inyecta al reser, se puede efectuar en forma continua o por ciclos para bajar la viscosidad y sat residual y mejorar el barrido depende de: a) propiedades de la roca y fluidos(la viscosidad, densidad) b) calor especifico(es necesario para el diceo) c)conductividad trmica de la roca(es fundamental para la transmisin de calor a los fluidos) d) propiedades del vapor de agua(el calor requerido para un proceso eficiente es calculado por entalpia-presin )

c) calculo de recuperacin final.- un procedimiento simple es aplicar ecuaciones de buckey y Leverett

procesos qumicos.- comprende en inyectar compuesto qumicos al yac. el objetivo de este es hacer mas mvil al oil para hacer mas efectivo el barrido con agua, los procesos mas comunes son:

a) Iny. de emulsiones microcelulares o microemulciones b) Iny de agua con polmeros y otros qumicos c) Iny de soluciones alcalinas

Inyeccin de polmeros microemulciones.- se desarrollan dos mtodos, el primero utilizan activa solucin con surfactantes y el segundo aplica mayor porcentaje de polmeros, los surfactantes reducen la tensin interfacial

la microemulcion es prcticamente surfactantes, la cual estabiliza la dispersin de agua e Hidrocarburos una alta concentracin forma agregados llamados micro clulas esta inyeccin de microemulciones tiene mas ventaja a aquellos que ya han sido sometidos a la inyeccin de agua las microemulciones estn compuestas por HC, agua y surfactantes as mismo se suele agregar alcohol, sal para controlar la estabilidad, viscosidad, se tiene las siguientes combinaciones componente con baja

concentracin de oil-wter

con alta concentracin de oil-wter

con alta concentracin de wter-wter

surfactante 5 4 4 Hidrocarburo 35 -80 4-40 2-50 agua 10-55 55-90 40-95 Co surfactante 5 0.01-20 0.01-20 electrolito 0.001-5 0.001-4 0.001-4 la composicin y concentracin depende de las condiciones del yacimiento (,)y del petrleo(, ,) Inyecciones soluciones alcalinas Los mas usados con hidrxido de Na, Hidrxido de NH4, silicato de NH4, carbonato de Na, carbonato de NH4